Gero Miesenboeck reengineers a brain

Traduttore: Vincenzo Politi Revisore: Daniele Berti

I have a doppelganger.

Io ho un sosia.

(Laughter)

(Risate)

Dr. Gero is a brilliant

Dr. Gero e' uno scienziato brillante

but slightly mad scientist

ma leggermente squilibrato

in the "Dragonball Z: Android Saga."

nella 'Saga Androide' di Dragonball Z.

If you look very carefully,

Se osservate attentamente,

you see that his skull has been replaced

vedrete che il suo cranio e' stato sostituito

with a transparent Plexiglas dome

con uno zuccotto di Plexiglass trasparente

so that the workings of his brain can be observed

in modo che la sua attivita' cerebrale possa essere osservata

and also controlled with light.

e anche controllata con la luce.

That's exactly what I do --

Questo e' esattamente cio' di cui mi occupo -

optical mind control.

controllo ottico della mente.

(Laughter)

(Risate)

But in contrast to my evil twin

Ma a differenza del mio malvagio gemello,

who lusts after world domination,

che brama il dominio del mondo,

my motives are not sinister.

le mie motivazioni non sono sinistre.

I control the brain

Io controllo il cervello

in order to understand how it works.

in modo da capire come funziona.

Now wait a minute, you may say,

Aspetta un attimo, direte voi,

how can you go straight to controlling the brain

come puoi controllare direttamente il cervello

without understanding it first?

senza prima capirlo?

Isn't that putting the cart before the horse?

Non e' come mettere il carro davanti ai buoi?

Many neuroscientists agree with this view

Molti neuroscienziati sono d'accordo con questa posizione

and think that understanding will come

e pensano che la comprensione arrivera'

from more detailed observation and analysis.

dopo un'osservazione e analisi piu' dettagliata.

They say, "If we could record the activity of our neurons,

Dicono 'Se potessimo registrare l'attivita' dei nostri neuroni,

we would understand the brain."

capiremmo il cervello'.

But think for a moment what that means.

Pensate un momento cosa vuol dire questo.

Even if we could measure

Anche se potessimo misurare

what every cell is doing at all times,

cosa sta facendo ogni cellula in ogni momento,

we would still have to make sense

dovremmo ancora riuscire a capire

of the recorded activity patterns,

i modelli dell'attivita' registrata,

and that's so difficult,

cosa molto difficile,

chances are we'll understand these patterns

e' piu' probabile che riusciremo a capire quei modelli

just as little as the brains that produce them.

tanto poco quanto il cervello che li produce.

Take a look at what brain activity might look like.

Osservate come l'attivita' cerebrale potrebbe apparire.

In this simulation, each black dot

In questa simulazione, ogni puntino nero

is one nerve cell.

e' una cellula nervosa.

The dot is visible

Il puntino e' visibile

whenever a cell fires an electrical impulse.

ogniqualvolta una cellula scarica un impulso elettrico.

There's 10,000 neurons here.

Qui' ci sono 10.000 neuroni.

So you're looking at roughly one percent

Di conseguenza state osservando circa l'un per cento

of the brain of a cockroach.

del cervello di uno scarafaggio.

Your brains are about 100 million times

I vostri cervelli sono circa 100 milioni di volte

more complicated.

piu' complicati.

Somewhere, in a pattern like this,

Da qualche parte, in un modello come questo,

is you,

ci siete voi,

your perceptions,

le vostre percezioni,

your emotions, your memories,

le vostre emozioni, i vostri ricordi,

your plans for the future.

i vostri progetti per il futuro.

But we don't know where,

Ma non sappiamo dove,

since we don't know how to read the pattern.

visto che non sappiamo come leggere il modello.

We don't understand the code used by the brain.

Non capiamo il codice usato dal cervello.

To make progress,

Per compiere progressi,

we need to break the code.

abbiamo bisogno di decifrare il codice.

But how?

Ma come?

An experienced code-breaker will tell you

Un esperto decifratore vi direbbe

that in order to figure out what the symbols in a code mean,

che in modo da capire cosa significano i simboli di un codice,

it's essential to be able to play with them,

e' essenziale riuscire a manipolarli,

to rearrange them at will.

a riarrangiarli a piacimento.

So in this situation too,

Cosi' anche in questa situazione,

to decode the information

per decodificare l'informazione

contained in patterns like this,

contenuta in modelli come questo,

watching alone won't do.

osservare soltanto non basta,

We need to rearrange the pattern.

abbiamo bisogno di riorganizzare il modello.

In other words,

In altre parole,

instead of recording the activity of neurons,

invece di registrare l'attivita' dei neuroni,

we need to control it.

abbiamo bisogno di controllarla.

It's not essential that we can control

Non e' essenziale poter controllare

the activity of all neurons in the brain, just some.

l'attivita' di tutti i neuroni del cervello, ma solo di alcuni.

The more targeted our interventions, the better.

Tanto piu' mirati i nostri interventi, tanto meglio.

And I'll show you in a moment

Fra un momento vi mostrero'

how we can achieve the necessary precision.

in che modo possiamo ottenere la precisione necessaria.

And since I'm realistic, rather than grandiose,

Visto che sono realista, piuttosto che grandioso,

I don't claim that the ability to control the function of the nervous system

non sostengo che l'abilita' di controllare la funzione del sistema nervoso

will at once unravel all its mysteries.

ne svelera' di colpo tutti i misteri.

But we'll certainly learn a lot.

Ma certamente avremo molto da imparare.

Now, I'm by no means

Ora, non e' il caso che io

the first person to realize

sia la prima persona a capire

how powerful a tool intervention is.

quanto potente sia uno strumento d'intervento.

The history of attempts

La storia dei tentativi

to tinker with the function of the nervous system

di trafficare con la funzione del sistema nervoso

is long and illustrious.

e' lunga e illustre.

It dates back at least 200 years,

Risale almeno a duecento anni fa,

to Galvani's famous experiments

ai famosi esprimenti di Galvani

in the late 18th century and beyond.

dalla fine del 18esimo secolo in poi.

Galvani showed that a frog's legs twitched

Galvani mostro' che le gambe di una rana si contraevano

when he connected the lumbar nerve

quando connetteva il nervo lombare

to a source of electrical current.

a una fonte di corrente elettrica.

This experiment revealed the first, and perhaps most fundamental,

Questo esperimento rivelo' il primo, e probabilmente piu' fondamentale,

nugget of the neural code:

concetto del codice neurale:

that information is written in the form

l'informazione e' scritta in forma

of electrical impulses.

di impulsi elettrici.

Galvani's approach

L'approccio di Galvani

of probing the nervous system with electrodes

di sondare il sistema nervoso con elettrodi

has remained state-of-the-art until today,

e' rimasto in voga fino a oggi,

despite a number of drawbacks.

nonostante una serie di svantaggi.

Sticking wires into the brain is obviously rather crude.

Inserire fili nel cervello e', ovviamente, piuttosto rozzo.

It's hard to do in animals that run around,

E' difficile farlo negli animali che vanno in giro,

and there is a physical limit

e ci sono dei limiti fisici

to the number of wires

sul numero di fili

that can be inserted simultaneously.

che possono essere inseriti contemporaneamente.

So around the turn of the last century,

Cosi' verso la fine del secolo scorso,

I started to think,

ho cominciato a pensare,

"Wouldn't it be wonderful if one could take this logic

che sarebbe meraviglioso poter prendere questa idea

and turn it upside down?"

e capovolgerla.

So instead of inserting a wire

Cosi', invece di inserire un filo

into one spot of the brain,

in un posto del cervello,

re-engineer the brain itself

ri-programmare il cervello stesso

so that some of its neural elements

cosi' che alcuni dei suoi elementi neurali

become responsive to diffusely broadcast signals

diventino ricettivi nei confronti di segnali trasmessi,

such as a flash of light.

come un lampo di luce.

Such an approach would literally, in a flash of light,

Tale approccio, letteralmente con un lampo di luce

overcome many of the obstacles to discovery.

supera molti degli ostacoli alla scoperta.

First, it's clearly a non-invasive,

Primo, e' chiaramente una forma di comunicazione

wireless form of communication.

non-invasiva, senza fili.

And second, just as in a radio broadcast,

E secondo, proprio come nella diffusione radio,

you can communicate with many receivers at once.

si puo' comunicare con molti ricettori allo stesso tempo.

You don't need to know where these receivers are,

Non occorre sapere dove siano questi ricettori.

and it doesn't matter if these receivers move --

E non importa che questi ricettori si muovano -

just think of the stereo in your car.

pensate allo stereo nella vostra macchina.

It gets even better,

La cosa si fa piu' interessante

for it turns out that we can fabricate the receivers

quando risulta che possiamo fabbricare i ricettori

out of materials that are encoded in DNA.

con il materiale codificato nel DNA.

So each nerve cell

Cosi' ogni cellula nervosa

with the right genetic makeup

con il corretto corredo genetico

will spontaneously produce a receiver

produrra' spontaneamente un ricettore

that allows us to control its function.

che ci permette di controllare la sua funzione.

I hope you'll appreciate

Spero apprezzerete

the beautiful simplicity

la meravigliosa semplicita'

of this concept.

di questo concetto.

There's no high-tech gizmos here,

Non c'e' nessun aggeggio ultra-tecnologico,

just biology revealed through biology.

ma solo la biologia attivata attraverso la biologia.

Now let's take a look at these miraculous receivers up close.

Adesso osservate piu' da vicino questi meravigliosi ricettori.

As we zoom in on one of these purple neurons,

Quando ci avviciniamo a uno di questi neuroni viola

we see that its outer membrane

vediamo che la sua membrana esterna

is studded with microscopic pores.

e' punteggiata da pori microscopici.

Pores like these conduct electrical current

Pori come questi conducono corrente elettrica

and are responsible

e sono responsabili

for all the communication in the nervous system.

di tutta la comunicazione nel sistema nervoso.

But these pores here are special.

Ma questi pori sono speciali.

They are coupled to light receptors

Essi sono accopiati a ricettori della luce

similar to the ones in your eyes.

simili a quelli nei vostri occhi.

Whenever a flash of light hits the receptor,

Ogni qual volta un lampo di luce colpisce il ricettore,

the pore opens, an electrical current is switched on,

il poro si apre, genera la corrente elettrica,

and the neuron fires electrical impulses.

e il neurone scarica impulsi elettrici.

Because the light-activated pore is encoded in DNA,

Poiche' il poro attivato dalla luce e' codificato nel DNA,

we can achieve incredible precision.

possiamo ottenere una precisione incredibile.

This is because,

Questo perche',

although each cell in our bodies

nonostante ogni cellula nel nostro corpo

contains the same set of genes,

contenga lo stesso insieme di geni,

different mixes of genes get turned on and off

diverse combinazioni di geni sono attivate e disattivate

in different cells.

in cellule diverse.

You can exploit this to make sure

Potete sfruttare questo principio per essere sicuri

that only some neurons

che solo certi neuroni,

contain our light-activated pore and others don't.

e non altri, contengano i nostri pori attivati dalla luce.

So in this cartoon, the bluish white cell

In questa immagine, la cellula bianca bluastra

in the upper-left corner

nell'angolo sinistro in alto

does not respond to light

non risponde alla luce

because it lacks the light-activated pore.

perche' non ha il poro di attivazione luminosa.

The approach works so well

L'approccio funziona talmente bene

that we can write purely artificial messages

che si possono scrivere messaggi del tutto artificiali

directly to the brain.

direttamente nel cervello.

In this example, each electrical impulse,

In questo esempio, ogni impulso elettrico,

each deflection on the trace,

ogni deviazione dalla traccia,

is caused by a brief pulse of light.

e' causato da un breve segnale di luce.

And the approach, of course, also works

Questo approccio funziona anche

in moving, behaving animals.

in animali in movimento.

This is the first ever such experiment,

Questo e' il primo esperimento in assoluto di questo tipo,

sort of the optical equivalent of Galvani's.

una specie di equivalente ottico di quelli di Galvani.

It was done six or seven years ago

Venne condotto sei o sette anni fa

by my then graduate student, Susana Lima.

dalla mia allora studentessa, Susana Lima.

Susana had engineered the fruit fly on the left

Susana aveva progettato la mosca da frutta a sinistra

so that just two out of the 200,000 cells in its brain

tale che due su 200,000 cellule nel suo cervello

expressed the light-activated pore.

generassero il poro fotoattivato.

You're familiar with these cells

Queste cellule vi saranno familiari

because they are the ones that frustrate you

dal momento che sono quelle che vi fanno sentire frustrati

when you try to swat the fly.

quando provate a scacciare una mosca.

They trained the escape reflex that makes the fly jump into the air

Esse hanno prodotto il riflesso della fuga che consente alle mosche di saltare

and fly away whenever you move your hand in position.

e volare via ogni volta che muovete la mano.

And you can see here that the flash of light has exactly the same effect.

Potete vedere che il lampo di luce ha esattamente lo stesso effetto.

The animal jumps, it spreads its wings, it vibrates them,

L'animale salta, apre le ali, le agita,

but it can't actually take off

ma non puo' realmente spiccare il volo,

because the fly is sandwiched between two glass plates.

perche' la mosca e' chiusa tra due piastre di vetro.

Now to make sure that this was no reaction of the fly

Ora, per esser certi che non fosse la reazione della mosca

to a flash it could see,

a un bagliore che avrebbe potuto vedere,

Susana did a simple

Susana fece un semplice

but brutally effective experiment.

ma veramente brutale esperimento.

She cut the heads off of her flies.

Taglio' le teste alle sue mosche.

These headless bodies can live for about a day,

Questi corpi decapitati posso vivere per circa un giorno,

but they don't do much.

ma non fanno molto.

They just stand around

Si muovono un po' tutt'intorno

and groom excessively.

ripulendosi eccessivamente.

So it seems that the only trait that survives decapitation is vanity.

Pare che l'unico tratto che sopravvive alla decapitazione sia la vanita'.

(Laughter)

(Risate)

Anyway, as you'll see in a moment,

Comunque, come vedrete fra un momento,

Susana was able to turn on the flight motor

Susana fu in grado di accendere il motore della fuga

of what's the equivalent of the spinal cord of these flies

in quello che e' l'equivalente della spina dorsale di queste mosche

and get some of the headless bodies

e far si' che alcuni dei corpi senza testa

to actually take off and fly away.

riuscissero effettivamente a decollare e volare via.

They didn't get very far, obviously.

Non andarono molto lontano, ovviamente.

Since we took these first steps,

Da quando abbiamo compiuto questi primi passi,

the field of optogenetics has exploded.

il campo dell'optogenetica e' esploso.

And there are now hundreds of labs

Adesso ci sono centinaia di laboratori

using these approaches.

che usano questi approcci.

And we've come a long way

Abbiamo percorso una lunga strada

since Galvani's and Susana's first successes

dai primi successi di Galvani e Susana

in making animals twitch or jump.

nel far si' che gli animali si contraggano o saltino.

We can now actually interfere with their psychology

Ora possiamo realmente interferire con la loro psicologia

in rather profound ways,

in modi piuttosto profondi

as I'll show you in my last example,

come vi mostrera' il mio ultimo esempio,

which is directed at a familiar question.

che e' diretto a una domanda familiare.

Life is a string of choices

La vita e' una serie di scelte

creating a constant pressure to decide what to do next.

che creano una pressione costante per decidere cosa fare.

We cope with this pressure by having brains,

Facciamo fronte a questa pressione con il cervello,

and within our brains, decision-making centers

e nei nostri cervelli, con i centri decisionali

that I've called here the "Actor."

che qui' ho chiamato l' Attore.

The Actor implements a policy that takes into account

L' Attore attua una strategia che prende in considerazione

the state of the environment

lo stato dell'ambiente

and the context in which we operate.

e il contesto nel quale operiamo.

Our actions change the environment, or context,

Le nostre azioni modificano l'ambiente, o il contesto,

and these changes are then fed back into the decision loop.

e questi cambiamenti vengono poi ritrasmessi nel circolo decisionale.

Now to put some neurobiological meat

Ora, per inserire contenuti neurobiologici

on this abstract model,

in questo modello astratto,

we constructed a simple one-dimensional world

abbiamo costruito un mondo uni-dimensionale semplice

for our favorite subject, fruit flies.

per il nostro soggetto preferito, le mosche da frutta.

Each chamber in these two vertical stacks

ogni camera di queste due colonne verticali

contains one fly.

contiene una mosca.

The left and the right halves of the chamber

Le meta' destra e sinistra della camera

are filled with two different odors,

sono pregne di due diversi odori,

and a security camera watches

e una telecamera di sicurezza osserva

as the flies pace up and down between them.

le mosche fare su e giu' fra le due.

Here's some such CCTV footage.

Ecco alcune video registrazioni.

Whenever a fly reaches the midpoint of the chamber

Ogni qual volta raggiunge il centro della camera

where the two odor streams meet,

dove due correnti di odore si incontrano,

it has to make a decision.

la mosca deve prendere una decisione.

It has to decide whether to turn around

Deve decidere se fare marcia indietro

and stay in the same odor,

e rimanere nello stesso odore,

or whether to cross the midline

oppure oltrepassare la linea

and try something new.

e provare qualcosa di nuovo.

These decisions are clearly a reflection

Queste decisioni sono chiaramente un riflesso

of the Actor's policy.

della strategia dell' Attore.

Now for an intelligent being like our fly,

Per una creatura intelligente come la nostra mosca,

this policy is not written in stone

questa strategia non e' rigida,

but rather changes as the animal learns from experience.

ma anzi cambia con cio' che l'animale impara dall'esperienza.

We can incorporate such an element

Possiamo incorporare questo elemento

of adaptive intelligence into our model

di intelligenza adattativa nel nostro modello

by assuming that the fly's brain

assumendo che il cervello della mosca

contains not only an Actor,

contiene non solo un Attore,

but a different group of cells,

ma un gruppo diverso di cellule,

a "Critic," that provides a running commentary

un Critico, che fornisce una telecronaca continua

on the Actor's choices.

sulle scelte dell' Attore.

You can think of this nagging inner voice

Potete pensare a questa assillante voce interiore

as sort of the brain's equivalent

come a una specie di equivalente per il cervello

of the Catholic Church,

della Chiesa Cattolica,

if you're an Austrian like me,

se siete Austriaci come me,

or the super-ego, if you're Freudian,

o del superego, se siete Freudiani,

or your mother, if you're Jewish.

o di vostra madre, se siete Ebrei.

(Laughter)

(Risate)

Now obviously,

Ovviamente,

the Critic is a key ingredient

il Critico e' un ingrediente fondamentale

in what makes us intelligent.

per cio' che ci rende intelligenti.

So we set out to identify

Cosi', ci proponemmo di identificare

the cells in the fly's brain

le cellule nel cervello della mosca

that played the role of the Critic.

che svolgono il ruolo del Critico.

And the logic of our experiment was simple.

La logica del nostro esperimento era semplice.

We thought if we could use our optical remote control

Pensammo che se potevamo usare il nostro controllo ottico remoto

to activate the cells of the Critic,

per attivare le cellule del Critico,

we should be able, artificially, to nag the Actor

dovevamo essere in grado, artificialmente, di assillare l'Attore

into changing its policy.

per fargli cambiare strategia.

In other words,

In altre parole,

the fly should learn from mistakes

la mosca avrebbe dovuto imparare dagli sbagli

that it thought it had made

che pensava di aver fatto

but, in reality, it had not made.

ma che in realta' non aveva fatto.

So we bred flies

Cosi' abbiamo allevato mosche

whose brains were more or less randomly peppered

i cui cervelli erano stati corretti piu' o meno a caso

with cells that were light addressable.

con cellule che fossero sensibili dalla luce.

And then we took these flies

Poi abbiamo preso queste mosche

and allowed them to make choices.

e abbiamo permesso loro di operare delle scelte.

And whenever they made one of the two choices,

Ogni volta che prendevano una delle due decisioni,

chose one odor,

cioe' sceglievano un odore,

in this case the blue one over the orange one,

in questo caso blu invece di arancione,

we switched on the lights.

accendavamo le luci.

If the Critic was among the optically activated cells,

Se il Critico fosse stato fra le cellule attivate dalla luce

the result of this intervention

il risultato di questo intervento

should be a change in policy.

avrebbe dato un cambio di strategia.

The fly should learn to avoid

La mosca dovrebbe imparare a evitare

the optically reinforced odor.

l'odore otticamente rinforzato.

Here's what happened in two instances:

Ecco cosa e' successo in due casi.

We're comparing two strains of flies,

Mettiamo a confronto due famiglie di mosche,

each of them having

ognuna delle quali ha

about 100 light-addressable cells in their brains,

circa 100 cellule fotosensibili nel cervello,

shown here in green on the left and on the right.

qui' indicate in verde a destra e a sinistra.

What's common among these groups of cells

Cio' che accomuna questi gruppi di cellule

is that they all produce the neurotransmitter dopamine.

e' la produzione del neurotrasmettitore dopamina.

But the identities of the individual

Ma le identita' dei singoli

dopamine-producing neurons

neuroni produttori di dopamina

are clearly largely different on the left and on the right.

a destra e a sinistra sono chiaramente diverse.

Optically activating

L'attivazione ottica

these hundred or so cells

di questo centinaio di cellule

into two strains of flies

in due famiglie di mosche,

has dramatically different consequences.

ha delle conseguenze drammaticamente diverse.

If you look first at the behavior

Se osservate il comportamento

of the fly on the right,

della mosca a destra,

you can see that whenever it reaches the midpoint of the chamber

vedrete che quando raggiunge il centro della camera

where the two odors meet,

dove i due odori si incontrano,

it marches straight through, as it did before.

continua a andare dritta come prima.

Its behavior is completely unchanged.

Il suo comportamento non e' affatto cambiato.

But the behavior of the fly on the left is very different.

Ma il comportamento della mosca a sinistra e' molto diverso.

Whenever it comes up to the midpoint,

Quando arriva al centro,

it pauses,

si ferma,

it carefully scans the odor interface

controlla attentamente la frontiera odorifera,

as if it was sniffing out its environment,

come se stesse annusando il suo ambiente,

and then it turns around.

e quindi svolta.

This means that the policy that the Actor implements

Cio' significa che la strategia implementata dall'Attore

now includes an instruction to avoid the odor

ora include un'istruzione per evitare l'odore

that's in the right half of the chamber.

che e' nella meta' destra della camera.

This means that the Critic

Cio' vuol dire che il Critico

must have spoken in that animal,

deve aver parlato all'animale,

and that the Critic must be contained

e che il Critico debba essere contenuto

among the dopamine-producing neurons on the left,

tra i neuroni produttori di dopamina sulla sinistra,

but not among the dopamine producing neurons on the right.

ma non tra i neuroni produttori di dopamina a destra.

Through many such experiments,

Attraverso molti di questi esperimenti

we were able to narrow down

siamo stati in grado di delimitare

the identity of the Critic

l'identita' del Critico

to just 12 cells.

a sole 12 cellule.

These 12 cells, as shown here in green,

Queste 12 cellule, qui' contrassegnate in verde,

send the output to a brain structure

mandano il segnale alla struttura cerebrale

called the "mushroom body,"

chiamata corpo fungoso,

which is shown here in gray.

che qui' è in grigio.

We know from our formal model

Dal nostro modello formale, sappiamo

that the brain structure

che la struttura cerebrale

at the receiving end of the Critic's commentary is the Actor.

che riceve il commento del Critico e' l'Attore.

So this anatomy suggests

Questa anatomia suggerisce che

that the mushroom bodies have something to do

i corpi fungosi hanno qualcosa a che fare

with action choice.

con un'azione di scelta.

Based on everything we know about the mushroom bodies,

Sulla base di tutto cio' che sappiamo dei corpi fungosi,

this makes perfect sense.

i conti tornano alla perfezione.

In fact, it makes so much sense

Infatti, i conti tornano cosi' tanto,

that we can construct an electronic toy circuit

che siamo in grado di costruire un circuito giocattolo elettronico

that simulates the behavior of the fly.

che simula il comportamento della mosca.

In this electronic toy circuit,

In questo circuito giocattolo elettronico

the mushroom body neurons are symbolized

i neuroni del corpo fungoso sono simbolizzati

by the vertical bank of blue LEDs

dalla banda verticale di fotoemettitori blu

in the center of the board.

al centro della lavagna.

These LED's are wired to sensors

I fotoemettitori sono collegati a sensori

that detect the presence of odorous molecules in the air.

che rilevano la presenza di molecole odorifere nell'aria.

Each odor activates a different combination of sensors,

Ogni odore attiva una combinazione diversa di sensori,

which in turn activates

che a sua volta attiva

a different odor detector in the mushroom body.

un rilevatore di odore diverso nel corpo fungoso.

So the pilot in the cockpit of the fly,

Cosi' il pilota nella cabina della mosca,

the Actor,

l'Attore,

can tell which odor is present

e' in grado di dire quale odore sia presente

simply by looking at which of the blue LEDs lights up.

semplicemente guardando quali luci blu sono accese.

What the Actor does with this information

Cio' che l'Attore fa con questa informazione

depends on its policy,

dipende dalla sua strategia,

which is stored in the strengths of the connection,

immagazzinata nelle connessioni,

between the odor detectors

fra i rilevatori di odore

and the motors

e i motori

that power the fly's evasive actions.

che alimentano le azioni evasive della mosca.

If the connection is weak, the motors will stay off

Se la connessione e' debole, i motori staranno spenti

and the fly will continue straight on its course.

e la mosca continuera' per la sua strada.

If the connection is strong, the motors will turn on

Se la connessione e' forte, i motori si accenderanno

and the fly will initiate a turn.

e la mosca comincera' a svoltare.

Now consider a situation

Consideriamo una situazione

in which the motors stay off,

in cui i motri restano spenti,

the fly continues on its path

la mosca continua il suo percorso

and it suffers some painful consequence

e ne soffre qualche dolorosa conseguenza

such as getting zapped.

come prendere la scossa.

In a situation like this,

In una situazione come questa,

we would expect the Critic to speak up

ci aspetteremmo che il Critico parli

and to tell the Actor

e dica all' Attore

to change its policy.

di cambiare strategia.

We have created such a situation, artificially,

Abbiamo creato una situazione artificiale

by turning on the critic with a flash of light.

con l'accensione del Critico tramite un lampo di luce.

That caused a strengthening of the connections

Cio' comporta un rafforzamento delle connessioni

between the currently active odor detector

tra i rilevatori di odore correntemente attivi

and the motors.

e i motori.

So the next time

Cosi' quando la mosca

the fly finds itself facing the same odor again,

si ritrovera' di fronte allo stesso odore,

the connection is strong enough to turn on the motors

la connessione sara' forte abbastanza per accendere i motori

and to trigger an evasive maneuver.

e per innescare una manovra evasiva.

I don't know about you,

Non so voi,

but I find it exhilarating to see

ma io trovo esilarante vedere

how vague psychological notions

come vaghe nozioni psicologiche

evaporate and give rise

evaporino e diano luogo

to a physical, mechanistic understanding of the mind,

a una comprensione fisica e meccanica della mente,

even if it's the mind of the fly.

anche se e' la mente di una mosca.

This is one piece of good news.

Questa e' la prima buona notizia.

The other piece of good news,

La seconda buona notizia,

for a scientist at least,

per uno scienziato, perlomeno,

is that much remains to be discovered.

e' che c'e' ancora molto da scoprire.

In the experiments I told you about,

Negli esperimenti di cui vi ho parlato,

we have lifted the identity of the Critic,

abbiamo svelato l'identita' del Critico,

but we still have no idea

ma ancora non abbiamo idea

how the Critic does its job.

di come il Critico svolga il suo lavoro.

Come to think of it, knowing when you're wrong

Pensadoci bene, sapere di essere nel torto

without a teacher, or your mother, telling you,

in assenza di un maestro, o di tua madre che te lo dice,

is a very hard problem.

e' un problema molto difficile.

There are some ideas in computer science

Ci sono alcune idee in informatica

and in artificial intelligence

e in intelligenza artificiale

as to how this might be done,

su come cio' possa essere fatto,

but we still haven't solved

ma ancora non abbiamo risolto

a single example

un solo esempio

of how intelligent behavior

di come il comportamento intelligente

springs from the physical interactions

sbocci dalle interazioni fisiche

in living matter.

nella materia vivente.

I think we'll get there in the not too distant future.

Penso che ci arriveremo in un futuro non troppo lontano.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)